O nadador livre chinês foi originalmente suspenso por oito anos pela Agência Mundial Antidopagem (AMA), em 2020, por ter esmagado frascos de sangue durante um teste de 2018, cujas circunstâncias ele ainda contesta.
A proibição foi reduzida em recurso para quatro anos e três meses pelo Tribunal Arbitral do Desporto em 2021. Expirou em maio, demasiado tarde para se juntar à equipa chinesa nos Jogos Olímpicos de Paris.
Em vez disso, o nadador ganhou a sua primeira medalha de ouro após a proibição no domingo, nos Campeonatos Nacionais de Natação de verão da China.
Sun venceu os 400 metros livres masculinos, ultrapassando os seus rivais após os primeiros 200 metros e vencendo em três minutos e 49,58 segundos, consideravelmente mais lento do que o seu melhor tempo pessoal, um recorde olímpico de 3:40,14 estabelecido em Londres 2012.
Sun disse à agência noticiosa estatal Xinhua que podia ter feito melhor.
"Sinto-me enferrujado no controlo do ritmo e preciso de mais competições", disse Sun
Sun escreveu num post na plataforma social Weibo, semelhante ao X, no domingo, que as suas vitórias e fracassos anteriores "ensinaram-lhe como enfrentar as muitas dificuldades e desafios da vida".
O regresso de Sun acontece depois de os nadadores chineses terem enfrentado um intenso escrutínio sobre as alegações de doping nos Jogos Olímpicos de 2024, em Paris.
Sun, de dois metros de altura, foi o primeiro nadador chinês a ganhar o ouro olímpico, nos 400 e 1500 metros nos Jogos de Londres em 2012, mas há muito que é uma figura controversa na piscina.
Alguns rivais chamaram-lhe batoteiro nos Jogos Olímpicos do Rio de Janeiro em 2016 e dois concorrentes recusaram-se a estar com ele no pódio das medalhas nos campeonatos mundiais de 2019.
Sun também foi banido por três meses em 2014, depois de testar positivo para uma substância proibida.